单克隆抗体可识别特定的抗原决定簇,可与相应抗原结合,用于诊断或治疗疾病。随着技术手段的日新月异,出现了很多成熟的单抗制备方法。单抗制备的首次突破是1975年开发的杂交瘤技术。除此之外,目前还有爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)永生化技术转基因小鼠技术、噬菌体展示技术和单个B细胞抗体制备技术等。
单B细胞抗体制备技术的起源
1996年,Babcook等首次报道了一种抗体制备的新方法,该方法利用免疫球蛋白(Immunoglobulin,lg)的可变区互补DNA(Complementary DNA,cDNA)进行分子克隆和抗体表达。首先,通过特异性溶血空斑试验筛选产生特定抗体的单个B细胞,并从中提取可变区DNA;然后,利用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增和回收重链可变区和轻链可变区基因,并连接到人源Ig恒定区基因进行表达,最终获得特异性抗体。现已应用该技术成功制备了大量人源单抗并广泛用于疾病的诊断和治疗。单个B细胞抗体制备技术已经应用于抗肿瘤治疗和抗病毒治疗,如寨卡病毒和流感病毒等,且在抗击新冠疫情时发挥了重要作用。
单B细胞抗体制备技术的优缺点
不同单抗制备技术的优缺点如下表所示,单个B细胞抗体制备技术是基于Ig基因谱系分析和单细胞水平的Ig反应性分析相结合的方法,利用细胞分选和测序技术,仅需很少的细胞便可以得到表达抗体的基因,再通过体外表达即可在短时间内迅速产生大量抗原特异性单抗。

单B细胞抗体制备的流程
单个B细胞抗体制备技术主要包括以下步骤:
(1)对主动免疫或被动免疫过的人或其他动物进行外周血分离,体型较小的动物可以选择分离脾脏;
(2)对外周血或脾脏中的B细胞进行富集以提高分选效率;
(3)对富集的B细胞进行特异性分选;
(4)对分选的单个B细胞进行细胞裂解以释放其中的核酸;
(5)将核酸进行RT-PCR,反转细胞内的mRNA;
(6)根据表达抗体重链可变区(Variable heavy chain, VH)和轻链可变区(Variable light chain, VL)的基因设计引物,通过PCR扩增获得可变区序列;
(7)将可变区序列插入带有恒定区基因的载体质粒,获得单抗表达质粒;
(8)选择合适的表达系统进行表达,获取抗体。

单B细胞抗体制备技术的应用
单个B细胞抗体制备技术已经成为当前抗体研究领域的重要技术。该技术具有快速、高效、产量高等特点,表达的抗体具有天然构象,在治疗病原微生物感染、肿瘤研究、免疫系统研究等领域应用前景广泛。在治疗病原微生物感染方面,Tajiri等利用该技术制备了多株针对乙肝病毒的单抗,其中50%以上具有中和活性,有助于开发针对乙肝疾病的单抗治疗方法。Zost等利用该技术平台成功制备了上百株针对SARS-CoV-2Spike蛋白的人源单抗,其中多株单抗可以中和病毒,达到抑制病毒感染的效果。在肿瘤研究方面,Iizuka等利用该技术成功制备了人源黑色素瘤的单抗,为后续开发黑色素瘤治疗性单抗提供了技术支撑。Gilbert等利用该技术平台获得对黑色素瘤细胞具有杀伤作用的抗黑色素瘤单抗,建立了具有良好敏感型的新型ELISA检测方法。在免疫系统研究方面该技术可将所有B细胞单独分离,结合二代测序等技术对B细胞重轻链基因库进行整合分析,从而对整个免疫系统和免疫机理进行探究。
单个B细胞抗体制备技术以其快速、高效和高产量等优点受到广泛关注,但也面临一些挑战,如技术复杂,难以实现规模化应用。德泰生物SingleB®单B细胞快速单抗发现服务,利用SmartFlow®FACS记忆B细胞选平台与Deeplight®浆细胞双筛选平台,实现记忆B细胞与浆细胞的双筛选。平台适用于小鼠、兔、羊驼、人源化小鼠、绵羊等多种免疫对象,从动物免疫到获得单抗,快至29天,比传统杂交瘤技术至少节省120天。
参考文献
杨郑欣,李琰,张晓茜,等.单个B细胞抗体制备技术研究进展[J].中国兽医杂志, 2023, 59(8):82-87.